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1、导电聚合物固定葡 萄糖氧化酶生物传 感器叶代新 分析化学 09720139CONTENTS导电聚合物研究简介导电聚吡咯简介导电聚合物固定酶的特 点和方法聚吡咯修饰的葡萄糖生物传感器导电聚合物简介主要内容导电聚合物分类 导电聚合物结构特征和导电机理导电聚合物基本性能和应用前景导电聚合物的合成 导电聚合物研究中存在的问题导电聚合物发展方向导电聚合物分类T E X TT E X T复合型导电聚合物材料是指将各种导电性物质 以不同的方式和加工工艺填充到聚合物基 体中而构成的材料。几乎所有的聚合物都 可以制成复合型导电聚合物。一般制备方 法是填充高效导电纳米粒子或导电纤维结构型导电聚合物指高分子聚合物本
2、身或经少量掺杂后具 有导电性的物质，即高分子结构本身能提供载流子而具有 导电性的聚合物，一般是电子高度离域的共扼聚合物经过 适当电子受体或供体的掺杂后而制得的。共扼聚合物与受 体(供体)掺杂剂作用而失去(得到)电子后，与得到(失去)电 子的掺杂剂对离子形成电中性电荷转移络合物。结构型导电聚合物电子导电聚合物电子导电聚合物是以共扼聚 合物为主体的导电聚合物， 分子内有大的线性共扼二电 子体系导电时的载流子是自 由电子或空穴，导电过程中 载流子在电场的作用下能够 在聚合物内定向移动形成电 流。这类材料是当前导电聚 合物研究开发的重点。大量 的研究表明，各种共扼聚合 物经掺杂后都能成为具有不 同导电
3、性能的聚合物离子导电聚合物是由于加入的盐离子在电 场下迁移而具有导电功能 。一般是把高氯酸锂等碱 金属盐溶于聚环氧乙烷而 制得的，导电时的载流子 是能在聚合物分子间迁移 的正负离子。离子导电聚 合物的分子具有亲水性， 柔韧性好，在一定温度下 有类似液体的性质，因而 链上所带体积较大的荷电 基团在电场作用下可在聚 合物中迁移。氧化还原导电聚合物氧化还原导电聚合物，聚 合物的侧链上带有可以发 生可逆地氧化还原反应的 活性基团，有时聚合物骨 架本身也具有可逆的氧化 还原反应能力，因此可以 通过氧化还原反应来传递 电子，如聚乙烯二茂铁。 这类聚合物除了在氧化还 原基团特定的电位范围内 有导电现象外，在
4、其他情 况下都是绝缘体，并不遵 循导体的导电法则，不应 算作严格意义上的导电体 。导电聚合物的结构特征和导电机理 导电聚合物是由具有共轭键的高分子经化学和 电化学“掺杂”后使其由绝缘体转变为导体或半导 体的一类高分子材料.最突出的特点是共扼聚合物 的链结构和共扼链的p型(空穴)和n型(电子)掺杂特 性。共扼聚合物的本征态处于半导体或绝缘体，p 型或n型掺杂后转变为导电态。p型掺杂是指其主 链失去电子带正电荷的同时伴随对阴离子的掺杂 ;n型掺杂是指其主链得到电子带负电荷的同时伴 随对阳离子的掺杂，对离子的掺杂使导电聚合物 整体呈现电中性。导电聚合物掺杂和无机半导体掺杂 的不同(l)无机半导体的掺
5、杂是原子的替代，而导电聚合物中的掺 杂是氧化还原过程，其实质是掺杂剂对聚合物主链实施氧 化或还原，使聚合物链失去或得到电子，产生带电缺陷， 形成电荷转移络合物。常用的掺杂剂有碘、级气、各种无 机质子酸(盐酸、硫酸、磷酸、硝酸和高氯酸等)、有机质 子酸(十二烷基苯磺酸、樟脑磺酸、尽蔡磺酸、甲基苯磺 酸和二丁基蔡磺酸等); (2)无机半导体的掺杂量极低(万分之几)，而导电聚合物的 掺杂量很大，可达30%一50%; (3)在无机半导体中没有脱掺杂过程，导电聚合物中不仅有 脱掺杂过程，而且掺杂/掺杂过程完全可逆，此外，导电 聚合物的掺杂还伴随着颜色的变化以及高的三阶光学效应 等特点。只有当共扼聚合物掺
6、杂后，改变现有二电子能带 的能级，使其能量状态发生变化，减小能带差， 即从能量上使其分子结构能达到准平面才可以获 得良好的导电性。总之，导电高聚物既要有大量 可自由移动的载流子，又要有畅通的导电通路才 能获得较高的电导率导电聚合物的基本性能和 应用前景二、电化学性能 可逆的掺杂/脱掺杂特性与室温导电性结合，导电 聚合物可成为二次电池的理想电极材料，从而可 以实现制备全固体电池。如果有机物的耐久性问 题和高电压下稳定的有机溶剂问题获得解决，聚 乙烯用于二次电池的电极材料及太阳能电池材料 就有可能实现商品化。一、电学性能 通过化学或电化学掺杂，导电聚合物的室温电导 率随掺杂度的变化在绝缘一半导体一
7、金属导体范 围(10一s/cm一10，s/cm)内变化，绝缘体/半导体 /导体三相共存是导电聚合物电学性能的显著特点 之一。导电聚合物的物理化学和电化学特性强烈 地依赖于聚合物的主链结构、掺杂剂、掺杂度、 合成方法和条件等。其电导率与温度的依赖性呈 现半导体特性，电导率随温度的增加而增大三、光学性能 共扼兀电子的材料都具有很强的非线性光学 效应，即发生光诱导吸收、光诱导漂白及光 致发光等现象。导电聚合物具有二一共扼链 结构，在紫外一可见光区有强的吸收，且， 电子共辘体系和二电子的离域性极易在外加 光场作用下发生极化，因此具有快速响应和 大的三阶非线性光学系数等特性，在信息存 贮、调频、光开关和
8、光计算机等技术领域具 有广泛的应用。四、磁学性能 导电聚合物的载流子是孤子、极化子和 双极化子。除双极化子外，带电的孤子 和极化子都具有自旋而呈顺磁性。磁性能 可使其应用于微波吸收、电磁屏蔽及电流 变等技术上。导电聚合物合成方法texttexttexttext化学法合成导电聚合 物电化学法合成导电聚合 物直接掺杂法合成导电聚 合物吸附聚合法合成导电 聚合物CONTENTSwelcome to use these powerpoint templates, New Content design, 10 years experienceADD YOUR TITLEwelcome to use th
9、ese powerpoint templates, New Content design, 10 years experienceADD YOUR TITLEADD YOUR TITLECONTENTSADD YOUR TITLECONTENTSwelcome to use these powerpoint templates, New Content design, 10 years experiencewelcome to use these powerpoint templates, New Content design, 10 years experiencewelcome to us
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11、w Content design, 10 years experienceCONTENTStitlewelcome to use these powerpoint templates, New Content design, 10 years experiencetitlewelcome to use these powerpoint templates, New Content design, 10 years experienceCONTENTSwelcome to use these powerpoint templates, New Content design, 10 years experiencewelcome to use these powerpoint templates, New Content design, 10 years experienceCONTENTSwelcome to use these powerpoint templates, New Content design, 10 years experiencewelcome to use these powerpoint templates, New Content design, 10 years experience谢 谢 ！资料由PPT 中国() 收集提供下载，版权归原作者所有
